CN111041229A - 一种自发热炒渣剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种自发热炒渣剂及其制备方法，涉及铝生产提纯领域。本发明由以下重量份组成：含氟精炼剂10‑15份、铝渣表面改性剂28‑35份、供热助剂50‑60份，其制备方法简单，高效，并且产品在使用时，不需要为反应提供单独的热源，即可高效完成铝灰和铝质的分离。同时，本发明还包括一种自发热炒渣剂的制备方法，将含氟精炼剂、铝渣表面改性剂以及供热助剂混合均匀，在烘箱中干燥后，常温冷却至常温即得成品。在保证成品高效的同时还能通过便捷的制备方法大幅提高炒渣剂的制备产量。

Description

一种自发热炒渣剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及铝生产提纯领域，具体的说，是一种自发热炒渣剂及其制备方法。
背景技术
现在铝加工行业蓬勃发展，产生的铝灰大量增加，使用球磨水洗铝灰来分离铝灰中铝质的方法已经严重污染环境，而且效率低下。目前也有部分企业采用炒灰机，将炉内铝灰拔出后放入炒灰机，通过转子旋转，让铝灰中铝质与灰分离，但是由于铝灰在转运过程中散热，导致温度降低，炒后铝灰中依然含有大量铝质，造成极大的浪费。
发明内容
本发明的目的在于提供一种自发热炒渣剂，其制备方法简单，高效，并且产品在使用时，不需要为反应提供单独的热源，即可高效完成铝灰和铝质的分离。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术手段：
一种自发热炒渣剂，由以下重量份组成：含氟精炼剂10-15份、铝渣表面改性剂28-35份、供热助剂50-60份。
作为优选的，所述含氟精炼剂采用氟硅酸钠。
进一步的，所述铝渣表面改性剂采用氯化钠。
更进一步的，所述供热助剂包括主供热剂硝酸钠以及环境调节供热助剂硫酸钠。
更进一步的，所述供热助剂包括硝酸钠5-10以及硫酸钠45-50份。
一种前述的自发热炒渣剂的制备方法，将含氟精炼剂、铝渣表面改性剂以及供热助剂混合均匀，在烘箱中干燥后，常温冷却至常温即得成品。
作为优选的，所述干燥温度为150-170℃，干燥时间为40-60分钟。
本发明所公开的一种自发热炒渣剂与常见的炒渣剂相比，具有以下有益效果：
将精炼后熔炉里拔出的铝灰送入炒灰机后，按铝灰量2％的比例加入炒渣剂，开动炒灰机，随着铝灰与炒渣剂的充分混合，铝灰温度瞬间升高，不需要对炒灰机进行加热，当炒渣剂与铝灰混合后即可升温，混合在铝灰中的铝质将变成流动性很好的铝液，从炒灰机底部的排铝水口顺利流出，轻松分离铝与灰。本发明公开的产品在使用的过程中烟雾小，毒性小而且渣铝分离干净，提高了铝的使用率，同时，产品成本低、用量少、劳动强度低，使用过程中增加了企业经济效益。
同时本发明通过所公开的制备方法能够便捷快速的将炒渣剂从原料制备为成品，在保证成品高效的同时还能通过便捷的制备方法大幅提高炒渣剂的制备产量。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种自发热炒渣剂，由以下重量份组成：含氟精炼剂10份、铝渣表面改性剂28份、供热助剂50份。
其中，前述的含氟精炼剂采用氟硅酸钠。
前述的铝渣表面改性剂采用氯化钠。
前述的供热助剂包括主供热剂硝酸钠5份以及环境调节供热助剂硫酸钠45份。
在本实施例中，将前述的氟硅酸钠、氯化钠、硝酸钠以及硫酸钠混合均匀后，在150-170℃下烘干40-60min，即可得到成品直接进行使用。
将精炼后熔炉里拔出的铝灰送入炒灰机后，按铝灰量2％的比例加入炒渣剂，开动炒灰机，随着铝灰与炒渣剂的充分混合，铝灰温度瞬间升高，不需要对炒灰机进行加热，当炒渣剂与铝灰混合后即可升温，混合在铝灰中的铝质将变成流动性很好的铝液，从炒灰机底部的排铝水口顺利流出，轻松分离铝与灰。本发明公开的产品在使用的过程中由于氟化物添加量小，因此在反应的过程中，产生的烟雾小，毒性小而且渣铝分离干净，提高了铝的使用率，同时，产品成本低、用量少、劳动强度低，使用过程中增加了企业经济效益。
本实施例中，氯化钠作为铝渣的表面改性剂，在高温下形成多孔络合物，以吸附铝液中的非金属杂质，改善铝渣表面张力，方便渣物与铝分离，让铝液能够更好的与铝渣分离。
氟硅酸钠作为含氟精炼剂，在高温时分解成氟化钠和四氟化硅，起到精炼和分离渣铝的功效。
硝酸钠作为主供热剂，与铝灰混合后，在避免烧铝的情况下，产生大量的热量，提高炒渣剂与铝灰混合体系的环境温度，与硫酸钠相配合，两者同时放热以达到不需要热源即可升温的目的，让铝灰中的铝变成流动性很好的铝液，从炒灰机底部的排铝水口顺利流出，轻松分离铝与灰。
并且，硫酸钠存在的还原体系形成新生相S、Na2S，在体系内以液相存在,为Al3+离子的扩散提供液相环境,降低了Al3+离子迁移的势垒,有利于Al3+离子的扩散,从而为铝的聚集提供有利途径。
同时本发明通过所公开的制备方法能够便捷快速的将炒渣剂从原料制备为成品，在保证成品高效的同时还能通过便捷的制备方法在不需要大量劳动力的条件下，大幅提高炒渣剂的制备产量。
实施例2
一种自发热炒渣剂，由以下重量份组成：含氟精炼剂15份、铝渣表面改性剂35份、供热助剂60份。
其中，前述的含氟精炼剂采用氟硅酸钠。
前述的铝渣表面改性剂采用氯化钠。
前述的供热助剂包括主供热剂硝酸钠10份以及环境调节供热助剂硫酸钠50份。
在本实施例中，将前述的氟硅酸钠、氯化钠、硝酸钠以及硫酸钠混合均匀后，在150-170℃下烘干40-60min，即可得到成品直接进行使用。
将精炼后熔炉里拔出的铝灰送入炒灰机后，按铝灰量2％的比例加入炒渣剂，开动炒灰机，随着铝灰与炒渣剂的充分混合，铝灰温度瞬间升高，不需要对炒灰机进行加热，当炒渣剂与铝灰混合后即可升温，混合在铝灰中的铝质将变成流动性很好的铝液，从炒灰机底部的排铝水口顺利流出，轻松分离铝与灰。本发明公开的产品在使用的过程中由于氟化物添加量小，因此在反应的过程中，产生的烟雾小，毒性小而且渣铝分离干净，提高了铝的使用率，同时，产品成本低、用量少、劳动强度低，使用过程中增加了企业经济效益。
本实施例中，氯化钠作为铝渣的表面改性剂，在高温下形成多孔络合物，以吸附铝液中的非金属杂质，改善铝渣表面张力，方便渣物与铝分离，让铝液能够更好的与铝渣分离。
氟硅酸钠作为含氟精炼剂，在高温时分解成氟化钠和四氟化硅，起到精炼和分离渣铝的功效。
硝酸钠作为主供热剂，与铝灰混合后，在避免烧铝的情况下，产生大量的热量，提高炒渣剂与铝灰混合体系的环境温度，与硫酸钠相配合，两者同时放热以达到不需要热源即可升温的目的，让铝灰中的铝变成流动性很好的铝液，从炒灰机底部的排铝水口顺利流出，轻松分离铝与灰。
并且，硫酸钠存在的还原体系形成新生相S、Na2S，在体系内以液相存在,为Al3+离子的扩散提供液相环境,降低了Al3+离子迁移的势垒,有利于Al3+离子的扩散,从而为铝的聚集提供有利途径。
同时本发明通过所公开的制备方法能够便捷快速的将炒渣剂从原料制备为成品，在保证成品高效的同时还能通过便捷的制备方法在不需要大量劳动力的条件下，大幅提高炒渣剂的制备产量。
实施例3
一种自发热炒渣剂，由以下重量份组成：含氟精炼剂13份、铝渣表面改性剂32份、供热助剂55份。
其中，前述的含氟精炼剂采用氟硅酸钠。
前述的铝渣表面改性剂采用氯化钠。
前述的供热助剂包括主供热剂硝酸钠7份以及环境调节供热助剂硫酸钠48份。
在本实施例中，将前述的氟硅酸钠、氯化钠、硝酸钠以及硫酸钠混合均匀后，在150-170℃下烘干40-60min，即可得到成品直接进行使用。
将精炼后熔炉里拔出的铝灰送入炒灰机后，按铝灰量2％的比例加入炒渣剂，开动炒灰机，随着铝灰与炒渣剂的充分混合，铝灰温度瞬间升高，不需要对炒灰机进行加热，当炒渣剂与铝灰混合后即可升温，混合在铝灰中的铝质将变成流动性很好的铝液，从炒灰机底部的排铝水口顺利流出，轻松分离铝与灰。本发明公开的产品在使用的过程中由于氟化物添加量小，因此在反应的过程中，产生的烟雾小，毒性小而且渣铝分离干净，提高了铝的使用率，同时，产品成本低、用量少、劳动强度低，使用过程中增加了企业经济效益。
本实施例中，氯化钠作为铝渣的表面改性剂，在高温下形成多孔络合物，以吸附铝液中的非金属杂质，改善铝渣表面张力，方便渣物与铝分离，让铝液能够更好的与铝渣分离。
氟硅酸钠作为含氟精炼剂，在高温时分解成氟化钠和四氟化硅，起到精炼和分离渣铝的功效。
硝酸钠作为主供热剂，与铝灰混合后，在避免烧铝的情况下，产生大量的热量，提高炒渣剂与铝灰混合体系的环境温度，与硫酸钠相配合，两者同时放热以达到不需要热源即可升温的目的，让铝灰中的铝变成流动性很好的铝液，从炒灰机底部的排铝水口顺利流出，轻松分离铝与灰。
并且，硫酸钠存在的还原体系形成新生相S、Na2S，在体系内以液相存在,为Al3+离子的扩散提供液相环境,降低了Al3+离子迁移的势垒,有利于Al3+离子的扩散,从而为铝的聚集提供有利途径。
同时本发明通过所公开的制备方法能够便捷快速的将炒渣剂从原料制备为成品，在保证成品高效的同时还能通过便捷的制备方法在不需要大量劳动力的条件下，大幅提高炒渣剂的制备产量。
对比例1
将精炼后熔炉里拔出的铝灰送入炒灰机后，直接开动炒灰机，利用炒灰机对铝灰中的铝质和灰质分离。
对比例2
将精炼后熔炉里拔出的铝灰送入炒灰机后，按铝灰量2％的比例加入普通炒渣剂，现有的普通炒渣剂大多都是采用氯化钾、氯化钠、氟化钠、氟硅酸钠、氟铝酸钠、氟化钙等组成的，利用前述的普通炒渣剂作为本对比例中加入铝灰的炒渣剂。
加入后，开动炒灰机，利用炒灰机对铝灰中的铝质和灰质分离。
将本发明所公开的自发热炒渣剂、普通炒渣剂均按照铝灰量2％的添加量进行添加，进行炒渣，并与不添加炒渣剂进行炒渣相互比较其炒渣的效果，并且结果均以铝灰中不出铝时所达到的效果为准，实验数据如下表。
Figure BDA0002329015660000061
Figure BDA0002329015660000071
在上表中的炒渣时间均以炒渣结束，不再出铝为准；
那么，那么可以发现，相比于常规不使用炒渣剂进行除渣，在添加了炒渣剂后的除渣效果明显增加，首先炒渣时间大幅降低，另外，在炒渣完成后，不添加炒渣剂的炒渣后的得铝量相比较低，也就是说在残留的铝灰中还残存着大量的铝质，炒渣效果差。
另外，即使是在添加炒渣剂进行炒渣的过程中，添加本发明所公开的炒渣剂与添加普通炒渣剂相比，相应的，添加本发明所公开的炒渣剂其炒渣时间大幅度降低，相比于添加普通炒渣剂，炒渣时间减少了一倍；更为甚者，相比于不添加炒渣剂，使用本发明所公开的炒渣剂其炒渣时间能够缩短65％左右；因而答复提高炒渣效率，节约工时。同时，对于炒渣后的得铝量，在添加了本发明所公开的炒渣剂后，在完成炒渣时，得铝量相比于添加普通炒渣剂以及不添加任何炒渣剂都有大幅度的提升，在相同的生产工艺下，铝灰中的含铝量是相对稳定的，因而，能够从上表数据中能够得知，添加本发明所公开的炒渣剂不仅能够高效炒渣，还能够大幅降低炒渣完成后，铝灰中铝质的残留量(炒渣得铝量越大，则铝灰中残留量越低)，从而大幅提高炒渣的效果，让炒渣更完全，能够回收更多的铝质。
尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变形和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

Claims (7)

1.一种自发热炒渣剂，其特征在于：由以下重量份组成：含氟精炼剂10-15份、铝渣表面改性剂28-35份、供热助剂50-60份。
2.根据权利要求1所述的一种自发热炒渣剂，其特征在于：所述含氟精炼剂采用氟硅酸钠。
3.根据权利要求1所述的一种自发热炒渣剂，其特征在于：所述铝渣表面改性剂采用氯化钠。
4.根据权利要求1所述的一种自发热炒渣剂，其特征在于：所述供热助剂包括主供热剂硝酸钠以及环境调节供热助剂硫酸钠。
5.根据权利要求4所述的一种自发热炒渣剂，其特征在于：所述供热助剂包括硝酸钠5-10以及硫酸钠45-50份。
6.一种权利要求1-5任意一项所述的自发热炒渣剂的制备方法，其特征在于：将含氟精炼剂、铝渣表面改性剂以及供热助剂混合均匀，在烘箱中干燥后，常温冷却至常温即得成品。
7.根据权利要求6所述的一种自发热炒渣剂的制备方法，其特征在于：所述干燥温度为150-170℃，干燥时间为40-60min。
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